土壤风蚀影响因子参数化结题摘要

土壤风蚀研究的目标，是在厘清影响因子对土壤风蚀影响的基础上，建立预测模型并用于指导生产实践。目前只有适用于美国中西部大平原耕地的WEPS和RWEQ经验模型相对成熟，还没有针对土壤风蚀发生范围更广泛的草地、草灌地、耕地、流沙地等土地利用类型的风蚀模型。为了克服经验模型中影响因子分类混乱和缺乏风蚀动力学理论基础的不足，本项目依据影响因子的力学属性，对其重新归类，划分为风力侵蚀因子、地表粗糙干扰因子、土壤抗蚀性因子三类，并将这三类因子参数化，为未来构建具备风蚀动力学理论基础和具有广泛适用性的土壤风蚀模型奠定理论基础。取得的主要成果包括：（1）在研究区内，取得了比预期更丰富的基础数据。计算和制作了表土粒径分布、有机质和碳酸钙含量、地表砾石覆盖、空气动力学粗糙度栅格图，近15年（2001-2015）16天一次植被覆盖度和表土含水率栅格图，近37年（1980-2016）风速、风向、空气密度、降水量、积雪、地温（0cm）栅格图，栅格图均为250m×250m分辨率，1:25万DEM图；修正了1:10万土地利用类型图；确定了12种植被类型；研究了上述影响要素的时空变化及其对土壤风蚀的影响。（2）开展了56种土壤和5个植被覆盖度等级、8个植株形态和密度、25个土垄尺寸和间距、25个砾石大小和密度、6个孔隙率沙障（作物留茬）等实验研究，在1030组风洞实验数据和50多组野外实地观测数据支持下，建立了典型粗糙因子对风动力干扰作用的参数化表达式。（3）构建了新的风侵蚀力（WDF）模型，计算了近37年（1980-2016）内各月的WDF、风蚀气候因子WF（RWEQ中的表达风、降水、积雪等气候因子对土壤风蚀影响的关键参数）和输沙势，比较分析结果表明，新构建的WDF模型更适用于表达风作用于土壤表面的侵蚀力。（4）在3260组风洞实验数据和7191个表土原状土样品抗剪强度数据支持下，建立了土壤理化特性、植物根系密度与抗剪强度的定量关系，初步实现了表土抗蚀性因子参数化。完成了任务书规定的研究任务，部分研究内容超过预期，为下一步建立通用风蚀模型奠定了理论基础。

中国北方土壤风蚀区包括多种土地利用、土壤和植被类型，现有耕地风蚀模型不能满足需要。本项目在前人和项目组预研究成果基础上，建立研究区土地利用类型、土壤类型及其理化特性、植被特征、DEM地形图等空间数据库，确定典型观测区、样品采集区和实验模拟条件；野外测量典型观测区的裸露、有不同特征植被、不同耕作措施耕地、不同大小和密度的砾石覆盖、中小尺度地形等情形下的空气动力学粗糙度；根据模拟实验和野外观测数据，计算典型土壤类型裸土和结皮条件下的临界摩阻风速和剪应力，不同粗糙元条件下的临界摩阻风速和剪应力，以及粗糙元及其之间裸土表面的剪应力分离；研究土壤抗蚀性与表土机械组分和水分、碳酸钙和有机质含量、表土容重、植物根系等之间的定量关系。依据风蚀动力学原理，分别对地表粗糙干扰因子、风力侵蚀因子、土壤抗蚀性因子进行归并，并将其参数化，为未来构建具备风蚀动力学理论基础和具有广泛适用性的土壤风蚀模型奠定理论基础。

污染土壤修复污染物的性质

污染物在土壤中常以多种形态贮存，不同的化学形态有效性不同。此外，污染的方式(单一污染或复合污染)、污染物浓度的高低也是影响修复效果的重要因素。有机污染物的结构不同，其在土壤中的降解差异也较大。

污染土壤修复环境因子

了解和掌握土壤的水分、营养等供给状况，拟订合适的施肥、灌水、通气等管理方案，补充微生物和植物在对污染物修复过程中的养分和水分消耗，可提高生物修复的效率。一般来说，土壤盐度、酸碱度和氧化还原条件与生物可利用性及生物活性有密切关系，也是影响污染土壤修复效率的重要环境条件。

对有机污染土壤进行修复时，添加外源营养物可加速微生物对有机污染物的降解。对PAHs污染土壤的微生物修复研究表明，当调控C：N：P为120：10：l时，降解效果最佳。此外，采用生物通风、土壤真空抽取及加入H₂O₂等方法对修复土壤添加电子受体，可明显改善微生物对污染物的降解速度与程度。此外，即使是同一种生物通风系统，也应根据被修复场地的具体情况而进行设计。

污染土壤修复生物体本身

微生物的种类和活性直接影响修复的效果。由于微生物的生物体很小，吸收的金属量较少，难以后续处理，限制了利用微生物进行大面积现场修复的应用。因此，在选择修复技术时，应根据污染物的性质、土壤条件、污染的程度、预期的修复目标、时间限制、成本、修复技术的适用范围等因素加以综合考虑。微生物虽具有可适应特殊污染场地环境的特点，但土著微生物一般存在生长速度慢、代谢活性不高。在污染区域中接种特异性微生物并形成生长优势，可促进微生物对污染物的降解 。

受顾客喜爱的门垫类型

通过对使用门垫类产品的客户人群的了解分析，对人们的需求做了归纳总结，对消费人群购买门垫产品的因子做了分析。列出了以下几点对人们购买影响比较大的因子：

门垫价格因子

大部分消费人群对购买产品的考虑因素首先便是价格。以自己心里的合适的价格购买到自己中意的产品，就会使消费者产生一种满足的心理，提高愉悦度。

门垫性能因子

性能是除价格外消费者另一关注重点，一般老百姓在追求价格合适的同时，对产品的性能要求也很高。如门垫产品的吸水性、透气性、防滑性、除尘性等功能。

门垫质量因子

消费者对于产品的质量问题也比较关注，物美价廉的产品是每个人都喜爱的。

门垫情感因子

消费者在购买一件产品的时候，不是考虑到了它的功能，需求这种功能，就是因为消费者喜欢这件产品。色彩、造型、设计等方面和谐优美的产品必将更能博得消费者的青睐。

通过对消费者的了解和一些市场调查，我们总结出了消费者所需求的就是一款价格低廉，质量好，功能强大，易清洗，外观造型色彩等优美的门垫。2100433B

到达地球表面的太阳辐射，除了受太阳常数以及平均日地距离等天文因子影响外，还受到地球大气的强烈影响，其中包括：太阳高度角、大气透明度、云、地形、大气气溶胶、海冰、纬度、水汽等。

短波辐射地形的影响

受地形因素影响的太阳辐射研究始于20 世纪50 年代。对于任意地形条件下太阳辐射，其计算坡地临界时角公式和日照时段判断方法简化了山区太阳辐射计算，使得数值积分可以改用解析公式计算。李怀瑾等 则提出了一种图解方法确定坡面上辐射总量的方法。关于坡地太阳辐射的理论研究和区域性实验，为坡地太阳辐射计算奠定了理论基础。李占清等 采用从地形图中直接读取100 m×100 m 分辨率网格点高程的方法，描绘了3 km×3．5 km 范围内山区太阳总辐射的分布，尝试解决地形对辐射的遮蔽影响问题；通过两个有多年太阳总辐射数据的站点实测数据检验，模拟结果良好：各月太阳总辐射平均误差率均小于10%，平均为3．69%；同时，也提供了一个可以借鉴到其它山地丘陵区的太阳总辐射空间化模式；运用坡地坡向短波辐射效应（SLOPE）的非静力中尺度模式GRAPES（全球/区域同化和预报系统），模拟和讨论坡地坡向的短波辐射效应。

短波辐射云的影响

在地气系统热量平衡的概念模型中，传统上一般认为云只吸收3%～4%的太阳短波辐射，这一结论一直用于气候模式的模拟中。然而近两年来，以Cess、Ramanathan 及Pileskie 等 为代表，认为云对太阳辐射的吸收远远超过3%～4%，可能达到百分之十几甚至二十。来自于GFDL 实验室的Eta Geophysical FluidDvnamies Laboratory（GFDL）短波辐射方案考虑了大气水汽、臭氧和二氧化碳效应，云层是随机覆盖的。

短波辐射的计算是由白天平均余弦太阳高度角计算得出。来自于MM5 的短波辐射方案，对太阳辐射通量进行向下积分，考虑晴空散射，水汽吸收及云的反照率和吸收作用，采用stephens 的云表。基于Chouand Suarez 而提出的Goddard 方案，一个包含有大气、气溶胶、云的复杂的短波辐射效应谱方案，该方案包括由云、气溶胶、臭氧、二氧化碳、水汽、氧气的吸收，还包括云、气溶胶以及各种气体散射产生的辐射通量。